Prov med olika överbyggnadstyper

Transkript

1 VTI rapport 632 Utgivningsår Prov med olika överbyggnadstyper Uppföljning av observationssträckor på väg E6, Fastarp Heberg Leif G Wiman Håkan Carlsson Leif Viman Bengt-Åke Hultqvist

2

3 Utgivare: Publikation: VTI rapport 632 Utgivningsår: 2009 Projektnummer: Dnr: 819/ Linköping Projektnamn: E6, Fastarp Heberg Författare: Leif G Wiman, Håkan Carlsson, Leif Viman och Bengt-Åke Hultqvist Uppdragsgivare: Vägverket Titel: Prov med olika överbyggnadstyper Uppföljning av observationssträckor på väg E6, Fastarp Heberg, Referat (bakgrund, syfte, metod, resultat) max 200 ord: I samband med utbyggnaden av väg E6 norr om Halmstad, delen Fastarp Heberg, valde Vägverket att utföra överbyggnader med olika konstruktiva utformningar. VTI har på uppdrag av Vägverket Region Väst dokumenterat byggandet och följt tillståndsutvecklingen på speciellt utvalda observationssträckor. Vägavsnittet, som är totalt cirka 21 km varav 1/3 är utförd med bituminös beläggning (12 observationssträckor) och 2/3 med cementbetongbeläggning (7 observationssträckor), öppnades för trafik den 13 november Huvudsyftet med provvägen är att studera de olika överbyggnadstypernas förmåga att motstå spårbildning, både med avseende på dubbdäcksavnötning och med avseende på deformation från den tunga trafiken. Vidare är syftet att studera jämnhet i längdled och de olika slitlagertypernas egenskaper med avseende på friktion och buller. I denna rapport redovisas resultat och analyser av tillståndsuppföljningen under de tio första åren efter trafikpåsläpp ( ). Nyckelord: Tillståndsuppföljning, spårbildning, slitage, deformation, jämnhet, friktion, buller ISSN: Språk: Antal sidor: Svenska bilagor

4 Publisher: Publication: VTI rapport 632 Published: 2009 Project code: Dnr: 819/94-54 SE Linköping Sweden Project: European road 6 (E6) Fastarp Heberg Author: Leif G Wiman, Håkan Carlsson, Leif Viman and Bengt-Åke Hultqvist Sponsor: Swedish Road Administration Title: Long-term performance study of different pavement structures A ten year study of flexible, semi-rigid and rigid pavement structures, Abstract (background, aim, method, result) max 200 words: In connection with the construction of a new part of the European road 6 (E6) close to the city of Halmstad, (section Fastarp-Heberg), the Swedish Road Administration decided to investigate the longterm behaviour of different types of pavement structures. VTI got the mission to make documentation during the construction and to follow-up the performance of these pavement structures on selected sections. The total length of this new road was 21 km and 1/3 was constructed with flexible pavement structures and 2/3 with rigid pavement structures (cement concrete). The road section was opened to traffic in the autumn The main objective of the study is to investigate the pavements resistance to rutting, both regarding wear from studded tires and deformation from heavy traffic. The objective is also to study surface characteristics, such as evenness, friction and noise. This report includes results and analyses from the first ten years of the study ( ). Keywords: Pavement performance, rutting, wear, deformation, evenness, friction, noise ISSN: Language: No. of pages: Swedish Appendices

5 Förord VTI har av Vägverket Region Väst haft uppdraget att dokumentera och följa upp prov med olika vägöverbyggnader på E6 norr om Halmstad, delen Fastarp Heberg. Totalt har 19 observationssträckor ingått i denna dokumentation och uppföljning. Vägen öppnades för trafik hösten Arbetet från VTI:s sida har genomförts enligt följande: Projektledning/samordning Val av observationssträckor/obundna lager Cementbundna lager Bitumenbundna lager Leif G Wiman Klas Hermelin och Krister Ydrevik Bengt-Åke Hultqvist och Bo Carlsson Leif Viman och Lars Eriksson Huvudansvarig för uppföljningsmätningarna på färdig väg har tidigare varit Krister Ydrevik och senare Håkan Carlsson. Bearbetning och sammanställning av resultaten från fältmätningarna har till största delen utförts av Håkan Carlsson. Kontaktman på Vägverket Region Väst var tidigare Hans Stjernberg och på senare tid Thomas Asp. Ett stort tack riktas till alla som medverkat i projektet. Föreliggande rapport redovisar resultatet efter 10 års uppföljningsmätningar på färdig väg, Linköping juni 2009 Leif G Wiman VTI rapport 632 Omslagsfoto: photos.com

6 Kvalitetsgranskning Ett rapportutkast diskuterades med beställaren i december Sigurdur Erlingsson, VTI, fungerade som granskare vid ett seminarium i februari 2009 innan rapporten färdigställdes. Forskningschefen Gunilla Franzén har godkänt rapporten för publicering Quality review A draft was discussed with the procurer in December Sigurdur Erlingsson, VTI, was contracted to review the final draft at a seminar in February 2009 before the report was finalised. Research director Gunilla Franzén approved the report for publication 12 August VTI rapport 632

7 Innehållsförteckning Sammanfattning... 9 Summary Inledning Syfte Överbyggnadstyper Observationssträckor Mätprogram Mätresultat Spårdjup/tvärprofilmätning Jämnhet i längdled Friktion Buller Strukturellt tillstånd Trafik Temperatur Laboratorieundersökningar Provtagningar Beskrivning av FAS-konceptet Laboratorieanalyser på asfaltbundna lager Analyser Spårbildning Permanent deformation Jämnhet i längdled Friktion Buller Strukturellt tillstånd Egenskaper hos olika slitlager Skadeutveckling och underhållsåtgärder Trafik Temperatur Diskussion och slutsatser Fortsatt arbete Referenser VTI rapport 632

8 Bilagor: Bilaga 1 Överbyggnadstyper på provväg E6 Fastarp Heberg Bilaga 2 Representativa tvärprofiler för respektive sträcka vid mätning hösten 2006 Bilaga 3 Spårdjupsmätning med Primal Bilaga 4 Slitagemätningar Bilaga 5 Medelspårdjup mätt med RST Bilaga 6 Inspektionsprotokoll E6 Fastarp Bilaga 7 Beskrivning av beläggningsarbete (BBL) VTI rapport 632

9 Figur- och tabell förteckning Figur 1 Alternativa överbyggnadstyper på E6 Fastarp Heberg Figur 2 Karta över vägföretaget och observationssträckornas läge Figur 3 Tvärprofilmätning med Primal Figur 4 Spårdjup från tvärprofilmätning med PRIMAL. Betongkonstruktioner (BÖ) Figur 5 Spårdjup från tvärprofilmätning med PRIMAL. Konstruktioner med slitlager av asfaltbetong (GBÖ + CBÖ). Sträcka 11 och 15 är åtgärdade 2005 respektive Figur 6 VTI:s mätbil RST Figur 7 Medelspårdjup på betongsträckor mätt med RST Figur 8 Medelspårdjup på asfaltsträckor mätt med RST Figur 9 Slitagemätning med laserprofilometer Figur 10 Medelvärden av uppmätt slitage i höger och vänster hjulspår Figur 11 Jämnhet i längdled IRI på betongsträckor Figur 12 Jämnhet i längdled IRI på asfaltsträckor. Sträcka 11 och 15 åtgärdades 2005 respektive Figur 13 Friktionsmätning med SAAB Friction Tester Figur 14 Friktionsmätningar på sträckor med betongbeläggning Figur 15 Friktionsmätningar på sträckor med asfaltbeläggning Figur 16 Mätvagn, Tiresonic Mk2, för bullermätning med ljudisolerad huv öppen Figur 17 Bullermätning med mätvagn vid 90 km/tim Figur 18 VTI:s fallviktsapparat vid mätning på E6 Fastarp Figur 19 SCI300 vid FWD mätning i höger hjulspår Figur 20 SCI300 vid FWD mätning mellan hjulspår Figur 21 Deflektion D900 vid FWD mätning i höger hjulspår Figur 22 Deflektion D900 vid FWD mätning mellan hjulspår Figur 23 Exempel (sträcka 12) på vanligt förekommande lagning av slitlagerbeläggning Figur 24 Observerad sprickbildning våren 2003 på sträcka 11, med stålarmering under slitlagret. Observera rostfläckarna som kommer från underliggande stålarmering Figur 25 Tvärgående sprickbildning 2003 på CBÖ-sträckorna som förseglats med bitumen Figur 26 Längsgående sprickbildning i vänster hjulspår 2006 på CBÖ-sträckorna 8 och 8X Figur 27 Längsgående sprickbildning i höger hjulspår 2006 på sträcka 2X Sid VTI rapport 632

10 Figur 28 Längsgående fog mellan betongbeläggning och asfaltbeläggning på vägrenen Figur 29 Exempel på sprickbildning hösten 2006 på sträcka 4 med kontinuerligt armerad betong Figur 30 Sprickutveckling för sträcka 4 och 5, kontinuerligt armerad betong, antal tvärgående sprickor vid olika tidpunkter Figur 31 Sprickutveckling för sträcka 4, antal sprickor med olika sprickavstånd Figur 32 Sprickutveckling för sträcka 5, antal sprickor med olika sprickavstånd Figur 33 Årsdygnstrafik E6 söderut vid Kvibille Figur 34 Uppmätt dubbdäcksanvändning i Halmstad under vinterperioden Figur 35 Fördelningen av temperaturen i beläggningen på djupet 25 mm på sträcka 13 (FAS) under somrarna VTI-givare (maj augusti) Figur 36 Fördelningen av temperaturen i beläggningen på djupet 120 mm på sträcka 13 (FAS) under somrarna VTI-givare (maj augusti) Figur 37 Fördelningen av temperaturen i beläggningen på djupet 230 mm på sträcka 13 (FAS) under somrarna VTI-givare (maj augusti) Figur 38 Tjockleksmätning enligt VVMB 903 på borrkärnor efter utläggning 1996 (bär- och bindlager).(medelvärden av 5 25 prover/sträcka.) Figur 39 Tjockleksmätning enligt VVMB 903 på borrkärnor efter utläggning 1996 (bindllager). (Medelvärden av 5 40 prover/sträcka.) Figur 40 Slitageutveckling i VTIs provvägsmaskin för samtliga beläggningsplattor Figur 41 Resultat från 1996 och 2003 års provning av återvunnet bitumen Figur 42 Samband mellan permeabilitet och hålrum på borrprover från Figur 43 Samband mellan permeabilitet och hålrum på borrprover från 2003 (efter 7 års trafik) Figur 44 Styvhetsmodul vid olika temperaturer på slitlagerbeläggningar Figur 45 Styvhetsmodul vid +10 C på slitlagerbeläggningar Figur 46 Utveckling av styvhetsmodul (+10 C) mellan åren Figur 47 Styvhetsmodul vid olika temperaturer vid provningar 1996 och Figur 48 Prallslitage på slitlagerbeläggningar Figur 49 Sammanställning av dynamisk kryptest för referenssträckorna, 1 3 månader efter utläggning(1 prov/observationssträcka) Figur 50 Sammanställning av dynamisk kryptest för bind- och bärlager efter utläggning och efter 5 års trafik. (Prov från några observationssträckor.) Figur 51 Sammanställning av utmattningsegenskaper för bärlager efter utläggning och efter 10 års trafik Figur 52 Spårdjupstillväxt under 10 år på betongsträckorna VTI rapport 632

11 Figur 53 Spårdjupstillväxt under 10 år på asfaltsträckorna Figur 54 Spårförändring som medelvärde av vänster och höger hjulspår beräknad från tvärprofilmätning med PRIMAL. Sträckorna rangordnade efter spårförändringens storlek Figur 55 Uppmätt spårutveckling, trendlinjer och prognos för referenssträckorna med stenmaterial kvartsit i slitlagret Figur 56 Uppmätt spårutveckling, trendlinjer och prognos för referenssträckan med stenmaterial porfyr i slitlagret Figur 57 Uppmätt spårutveckling, trendlinjer och prognos för de stålnätsarmerade sträckorna Figur 58 Uppmätt spårutveckling, trendlinjer och prognos för CBÖ- sträckorna Figur 59 Uppmätt spårutveckling, trendlinjer och prognos för sträckorna med FASkonceptet Figur 60 Jämförelse mellan asfalt och betong. Uppskattad spårtillväxt efter 20 år Figur 61 Spårdjupstillväxt första året och medeltillväxt per år efterföljande år (år 2 10) för betongsträckorna Figur 62 Spårdjupstillväxt första året och medeltillväxt per år efterföljande år (år 2 10) för asfaltsträckorna Figur 63 Uppmätt spårdjup med RST-bil, referenssträckor med kvartsit som stenmaterial i slitlagret. Trendlinje och prognos för bästa referenssträcka (12) Figur 64 Uppmätt spårdjup med RST-bil, trendlinje och prognos för referenssträckan med porfyr som stenmaterial i slitlagret Figur 65 Uppmätt spårdjup med RST-bil, trendlinje och prognos för FAS-sträckorna Figur 66 Uppmätt spårdjup med RST-bil, trendlinje och prognos för bästa CBÖsträckan (8 CBÖ) Figur 67 Uppmätt spårdjup med RST-bil, trendlinje och prognos för sträcka 7 med stålnätsarmering i AG-lagret Figur 68 Jämförelse mellan spårdjup mätta med RST respektive Primal på betongsträckorna Figur 69 Jämförelse mellan spårdjup mätta med RST respektive Primal på asfaltsträckorna Figur 70 Spårtillväxt pga. dubbslitage på betongsträckorna Figur 71 Spårtillväxt pga. dubbslitage på asfaltsträckorna Figur 72 Prognos för spårutvecklingen pga. slitage för betongsträcka Figur 73 Uppmätt spårtillväxt efter 7 år uppdelad på deformation och slitage Figur 74 Beräknad permanent deformation på asfaltsträckorna. Total spårtillväxt minskad med dubbdäcksslitage för tidsperioden oktober 1996 till oktober Figur 75 Deformation första året jämfört med medeldeformation per år under efterföljande år (år 2 7) VTI rapport 632

12 Figur 76 Bästa och sämsta uppmätta jämnhet i längdled för överbyggnader med asfaltbeläggning respektive betongbeläggning Figur 77 Uppmätta friktionsvärden för olika slitlagertyper vid senaste mätningen (2006) Figur 78 Uppmätt buller efter 3 års trafikering för olika beläggningstyper Figur 79 Beräknade töjningar i underkant av beläggningen vid rådande temperatur baserade på resultat från fallviktsmätning Figur 80 Uppmätt temperatur i beläggningen vid respektive mättillfälle Figur 81 Antal tunga fordon per årsmedeldygn enligt VV:s trafikräkning samt linjär trendlinje Figur 82 Ackumulerat antal standardaxlar (N 100 ), milj, baserat på ÅDT tunga fordon samt linjär tillväxt enligt figur 81 ovan. B-faktorn = antal standardaxlar per tungt fordon Figur 83 Spårdjupstillväxt och temperatur i beläggning Figur 84 Dygnsmedeltemperaturer från SMHI:s mätstation Halmstad för perioden maj september Tabell 1 Slitlagerbeläggning i höger körfält (K1) Tabell 2 Mätprogram E6 Fastarp Heberg Tabell 3 Utförda laboratorieanalyser på borrprover från E Tabell 4 Slitage vintern 1996/1997, 1997/1998, 1998/1999, 1999/2000, 2000/2001 och 2002/2003. Medelvärde för slitage i vänster och höger hjulspår samt ackumulerat slitage Uppskattat värde för 2001/ Tabell 5 Årsdygnstrafik E6 söderut vid Kvibille Tabell 6 Resultat från slitagetest i VTI:s provvägsmaskin Tabell 7 Resultat av dynamisk kryptest utförd av NCC från sin provbeläggningsyta.. 53 Tabell 8 Resultat av vidhäftningstal utförd av NCC från sin provbeläggningsyta Tabell 9 Resultat av vidhäftningstal från provyta. Provning utförd av NCC Tabell 10 Spårdjupsförändring per sträcka, tvärprofilmätning med PRIMAL. Medelvärde (mm) av höger och vänster spår vid mätning på hösten (oktober) Tabell 11 Uppskattat antal år för att övriga observationssträckor ska uppvisa samma spårtillväxt som uppmätts på referenssträcka 12 efter 10 år (10,4 mm) Tabell 12 Beräknade medianvärden för E-moduler hos de bundna lagren (asfalt och CG) samt temperatur på CBÖ-sträckorna 8X, 8 och 9, hösten Tabell 13 Olika slitlagertypers egenskaper med avseende på slitage, friktion och buller VTI rapport 632

13 Prov med olika överbyggnadstyper. Uppföljning av observationssträckor på väg E6, Fastarp Heberg, av Leif G Wiman, Håkan Carlsson, Leif Viman och Bengt-Åke Hultqvist VTI Linköping Sammanfattning I samband med utbyggnaden av väg E6 norr om Halmstad, delen Fastarp Heberg, valde Vägverket att utföra överbyggnader med olika konstruktiv utformning. VTI har på uppdrag av Vägverket Region Väst dokumenterat byggandet och följt tillståndsutvecklingen på speciellt utvalda observationssträckor. Vägavsnittet, som är totalt cirka 21 km varav 1/3 är utförd med bituminös beläggning (12 observationssträckor) och 2/3 med cementbetongbeläggning (7 observationssträckor), öppnades för trafik den 13 november Huvudsyftet med provvägen är att studera de olika överbyggnadstypernas förmåga att motstå spårbildning, både med avseende på dubbdäcksavnötning och med avseende på deformation från den tunga trafiken. Vidare är syftet att studera jämnhet i längdled och de olika slitlagertypernas egenskaper med avseende på friktion och buller. I denna rapport redovisas resultat och analyser av tillståndsuppföljningen under de tio första åren efter trafikpåsläpp, ( ). Överbyggnadstyperna är dimensionerade för att klara en för svenska förhållanden hög trafikbelastning (>19 miljoner standardaxlar, N 100 ). Slutsatser efter 10 års uppföljning (och ca 7 miljoner standardaxlar) kan sammanfattas enligt följande: Funktionsrelaterade stabilitetskrav på bitumenbundna bär- och bindlager ger betydande förbättringar när det gäller att begränsa spårbildning på grund av deformation Konstruktioner med cementstabiliserade bärlager (CBÖ) visar begränsad spårbildning vid optimal tjocklek på överliggande bind- och slitlager CBÖ-konstruktioner bör utvecklas för att bättre förhindra reflektionssprickor Vid armering med stålnät i asfaltkonstruktioner är placeringen av näten i höjdled av stor betydelse. En placering direkt under tunt slitlager (40 mm) är inte att rekommendera Mer än hälften av spårbildningen hos överbyggnaderna med asfaltbeläggning är deformationer från den tunga trafiken. En stor del av deformationerna uppkommer redan första året Överbyggnaderna med betongbeläggning visar god slitstyrka och därmed god förmåga mot spårbildning Skillnaden mellan asfalt- och betongbeläggning när det gäller friktion och buller är liten. När det gäller buller är dock jämförelsen begränsad till de första tre årens trafikering. VTI rapport 632 9

14 10 VTI rapport 632

15 Long-term performance study of different pavement structures. A ten year study of flexible, semi-rigid and rigid pavement structures, by Leif G Wiman, Håkan Carlsson, Leif Viman and Bengt-Åke Hultqvist VTI (Swedish National Road and Transport Research Institute) SE Linköping Sweden Summary In connection with the construction of a new part of the European road 6 (E6) close to the city of Halmstad, (section Fastarp Heberg), the Swedish Road Administration decided to investigate the long-term behaviour of different types of pavement structures. VTI got the mission to make documentation during the construction and to follow-up the performance of these pavement structures on selected sections. The total length of this new road was 21 km and 1/3 was constructed with flexible pavement structures and 2/3 with rigid pavement structures (cement concrete). The road section was opened to traffic in the autumn The main objective of the study is to investigate the pavements resistance to rutting, both regarding wear from studded tires and deformation from heavy traffic. The objective is also to study surface characteristics, such as evenness, friction and noise. This report includes results and analyses from the first ten years of the study ( ). In summary the conclusions so far are as follows: Performance based specifications clearly improved the deformation properties of the bitumen bound layers. Semi-rigid pavement structures showed good resistance to rutting. Investigation is needed to improve the resistance to reflective cracking of the semi-rigid structures. The vertical position of the steel net in reinforced flexible structures is important. A position below a thin wearing course (40 mm) can not be recommended according to this study. More than half of the surface rutting on the flexible structures could be referred to deformation from the heavy traffic and a great deal of the deformation occurred after the first year. Rigid pavement sections showed good wear resistance. The difference in surface friction and noise was small between flexible and rigid pavement sections, however, regarding noise, it was only followed-up during the first three years of the study. VTI rapport

16 12 VTI rapport 632

17 1 Inledning I samband med utbyggnaden av väg E6 norr om Halmstad, delen Fastarp Heberg, valde Vägverket att utföra överbyggnader med olika konstruktiv utformning. VTI har på uppdrag av Vägverket Region Väst dokumenterat byggandet och följt tillståndsutvecklingen på speciellt utvalda observationssträckor. Vägavsnittet, som är totalt ca 21 km varav 1/3 är utförd med bituminös beläggning och 2/3 med cementbetongbeläggning, öppnades för trafik den 13 november I föreliggande rapport redovisas resultat och analyser av tillståndsuppföljningen under de tio första åren efter trafikpåsläpp, ( ). Så här beskrev Vägverket Region Väst bakgrunden till provvägen: Det svenska vägnätet har successivt belastats med allt större laster. Regelverken för utförande har förnyats med jämna mellanrum bl.a. för att konstruktionerna skall klara lasterna. Under ett flertal år har nybyggda vägar utförts som asfaltkonstruktioner. Under senare delen av 1980-talet beslöts att utföra någon nybyggd väg med betongöverbyggnad. De vägar som utfördes med betong var E4 vid Arlanda och E6 söder Falkenberg. Då det stod klart att E6 Fastarp Heberg skulle byggas ut till motorväg tog regionchefen i västra regionen beslut att detta objekt skulle utföras som provväg dels med betongöverbyggnad, dels med asfaltöverbyggnad. Huvudsyftet var att kunna jämföra de olika konstruktionerna mot varandra i ett långsiktigt perspektiv. Det förväntade resultatet är att kunna redovisa säkra skillnader mellan de olika konstruktionerna beträffande: stabilitet, spårslitage, deformationsresistens, underhållskostnader, friktion och buller. Den förväntade nyttan är att med en väl underbyggd uppföljning från projektet kunna planera och investera med de för ändamålet rätta tekniska lösningarna framförallt på de bundna överbyggnadslagren. VTI rapport

18 2 Syfte Huvudsyftet med provvägen är således att med ett långsiktigt perspektiv studera de olika överbyggnadstypernas förmåga att motstå spårbildning, både med avseende på dubbdäcksavnötning och med avseende på deformation från den tunga trafiken. Vidare är syftet att studera jämnhet i längdled och de olika slitlagertypernas egenskaper med avseende på friktion och buller. 14 VTI rapport 632

19 3 Överbyggnadstyper De överbyggnadstyper som Vägverket valt att prova är dels varianter med cementbetongbeläggning (BÖ), dels varianter med slitlager av asfaltbetong (GBÖ och CBÖ). Dessa varianter, som visas nedan, kommer att jämföras med en referenskonstruktion som närmast kan sägas vara en GBÖ-konstruktion enligt BYA 84 dimensionerad för högsta trafikklass (klass 7). Detta innebär att beläggningstjockleken (ABS/B85 + AG) är 235 mm och totala överbyggnadstjockleken mm. Varianterna med slitlager av asfaltbetong (GBÖ och CBÖ) är följande: GBÖ (FAS-konceptet), där referensöverbyggnadens 195 mm AG-bärlager ersatts med 115 mm bitumenbundet bärlager och 80 mm bitumenbundet bindlager. På dessa lager samt slitlagret har speciella funktionskrav ställts, upprättade av asfaltbranschens eget organ, Föreningen för asfaltbeläggningar i Sverige (FAS) och valet föll på NCC:s koncept för asfaltbeläggningen GBÖ (Stålnätsarmerad AG), där två placeringar av näten provas dels under slitlagret (40 mm, dels under slitlagret och översta AG-lagret (105 mm) CBÖ (Cementbundet bärlager), där AG-lagret i referensöverbyggnaden ersatts med 240 mm cementbundet bärlager och 50 mm bitumenbundet bindlager. Varianterna med BÖ-konstruktion är följande: BÖ oarmerad fogad betongbeläggning på cementbundet bärlager BÖ kontinuerligt armerad betongbeläggning på lager av asfalt (ABT16) och cementbundet bärlager. Tjocklek [mm] GBÖ Referens FAS Stålnät 0 CBÖ CBÖ Slitlager Bindlager Viacobind Viacobase Stålnät AG Armering Betong CG Bärlager F-lager BÖ Figur 1 Alternativa överbyggnadstyper på E6 Fastarp Heberg. Armerad Oarmerad VTI rapport

20 3.1 Observationssträckor Totalt ingår 19 st. observationssträckor i uppföljningen fördelade på de olika överbyggnadstyperna. Sträckornas konstruktiva utformning (material och lagertjocklekar) redovisas i bilaga 1, där även uppmätta lagertjocklekar jämfört med planerade för obundna och bundna lager redovisas. För att erhålla så lika förutsättningar som möjligt med avseende på undergrundsförhållanden valdes lägen för observationssträckorna inom partier där undergrund och ev. underbyggnad bestod av relativt finkorniga material, såsom sand, siltig sand och siltig lera. För mer information hänvisas till byggnadsrapporten, VTI notat 56: Slitlagren består av olika beläggningstyper med varierande stenmaterial enligt tabell 1. (Alla uppföljningsmätningar sker i höger körfält, K1, i södergående körriktning.) Tabell 1 Slitlagerbeläggning i höger körfält (K1). Observationssträcka Beläggningstyp Stenmaterial Största sten 1, 2, 3, 4 Betong K65 Dura-Splitt 1) 16 mm 2X, 5 Betong K65 Dura-Splitt 8 mm 3X Betong K65 Porfyr 16 mm 6 12, 15 ABS/B85 Kvartsit 16 mm 15X ABS/B85 Porfyr 16 mm 13, 14 Viacotop Porfyr 16 mm 1) Kvartsdiorit som går under varunamnet Dura-Splitt 16 VTI rapport 632

21 Observationssträckornas läge framgår av figur 2. Sträcka 1 t.o.m. 5 är varianter med cementbetongbeläggning (BÖ) och sträcka 6 t.o.m. 15 är varianter med slitlager av asfaltbetong (GBÖ och CBÖ). Observationssträckor: BÖ (oarmerad Betongöverbyggnad) 1. Betong K65, Dura-Splitt 16 mm 2. Betong K65, Dura-Splitt 16 mm 2x. Betong K65, Dura-Splitt 8 mm 3. Betong K65, Dura-Splitt 16 mm 3x. Betong K65, porfyr 16 mm BÖ (armerad Betongöverbyggnad) 4. Betong K65, Dura-Splitt 16 mm 5. Betong K65, Dura-Splitt 8 mm GBÖ (Grusbitumenöverbyggnad) 6. Referens (HABS16, AG22) 7. Armerad (Stålnät i AG) CBÖ (Cementbitumenöverbyggnad) 8x. CG utan sprickanvisning 8. CG sprickanvisning c/c 1 m 9. CG utan sprickanvisning GBÖ (Grusbitumenöverbyggnad) 10. Referens (HABS16, AG22) 11. Armerad (Stålnät under slitlager) 12. Referens (HABS16, AG22) 13. FAS-konceptet 14. FAS-konceptet 15x. Referens, porfyr (HABS16, AG22) 15. Referens (HABS16, AG22) Figur 2 Karta över vägföretaget och observationssträckornas läge. VTI rapport

22 4 Mätprogram En sammanställning av de mätningar och observationer som genomförts under de 10 år som uppföljningen omfattar framgår nedan av tabell 2 för fältmätningar och tabell 3 för laboratorieprovning. Tabell 2 Mätprogram E6 Fastarp Heberg Tvärprofiler/Spårdjup Slitage från dubbdäck Tvärprofiler lagertjocklek Spår och jämnhet med RST-bil Höst Höst Vår höst Vår höst Friktion Höst Vår Vår höst Vår höst Vår höst Vår höst Vår höst Vår höst Höst Höst Vår Vår höst Höst Vår höst Vår Höst Vår Vår höst Vår höst Vår höst Höst Höst Höst Höst Höst Höst Höst Höst Vår höst Vår höst Buller Höst Höst Höst Vår höst Höst Vår höst Provbelastning med fallvikt Höst Höst Höst Höst Höst Höst Höst Temperatur Trafik (VV Kvibille, helårsräknepunkt) Okulär besiktning Höst VViS SMHI VViS VTI SMHI VViS VTI SMHI VViS VTI SMHI VViS VTI SMHI VViS SMHI VViS SMHI VViS SMHI VViS SMHI X X X X X X X X X X Vår höst Vår höst Vår höst Vår höst Vår höst Vår höst Vår höst Vår höst VViS SMHI Vår höst 18 VTI rapport 632

23 Tabell 3 Utförda laboratorieanalyser på borrprover från E år 2 år 3 år 4 år 5 år 6 år 7 år 8 år 9 år 10 år 2/ Labtillverkade plattor s,bi,b 1/ Förförsök Borrkärnor från väg Återvunnet bitumen Stabilitetstest i provvägsmaskin Slitagetest i provvägsmaskin Vägbeläggning Provtagning på väg Tjockleksmätning bi,b s s,bi,b s,bi,b s,bi,b s,bi,b bi,b Hålrumshalt s,bi,b b Styvhetsmodul s,bi,b s,bi,b b Dynamisk kryptest bi,b bi,b Utmattning bi,b b Prallslitage s Permeabilitet s,bi,b s,bi,b Bindemedel Provtagning bi,b s,bi,b Penetration bi,b s,bi,b Mjukpunkt bi,b s,bi,b Brytpunkt bi,b s,bi,b Duktilitet bi,b s,bi,b BBR GPC Iatroscan bi,b bi,b bi,b 1/ s=slitlager, bi=bindlager och b=bärlager 2/ Provtagning och provning utförd i ett annat projekt (NCC och VTI) VTI rapport

24 5 Mätresultat Utvecklingen på observationssträckorna har följts sedan hösten 1996 genom ett omfattande mätprogram där tyngdpunkten legat på mätning av vägytans tvärprofil. Tvärprofilmätning har med hjälp av tvärprofilmätaren Primal skett på våren (april) och hösten (oktober) varje år, med undantag av 2002 då endast mätning utfördes på hösten. Även tvärprofilmätning med RST-bil har utförts flertalet av åren (8 år) och då på hösten. Mätning av dubbdäcksslitage under vinterperioden har också utförts åren 1996 till 2003 med undantag vintern 2001/2002. Övriga ytegenskaper som har mätts är friktion (elva tillfällen), jämnhet i längdled IRI (enligt RST ovan) och buller (tre tillfällen). Observationssträckornas strukturella tillstånd har följts genom fallviktsmätningar på hösten de flesta av åren mellan 1996 och 2006 samt genom årliga okulära besiktningar av sträckornas tillstånd med avseende på skador. Övriga parametrar som mäts sedan 1996 är temperatur, trafik och dubbdäcksanvändning. 5.1 Spårdjup/tvärprofilmätning Vägens tvärprofil har mätts med två utrustningar dels tvärprofilmätare Primal, dels RST-bil. Dubbdäcksslitaget har mätts med VTI:s egenutvecklade laserprofilometer Profilmätning med Primal Tvärprofilmätning med laserprofilometer PRIMAL (figur 3) har hittills utförts tjugo gånger. PRIMAL mäter ytans profil med hjälp av ett mäthjul monterat på en självgående vagn där avståndet mäts mellan mäthjulet och ett laserplan. Profilens ändpunkter fixeras på vägen genom fasta spikar i vägmitt och vägkant. Tvärprofilerna mäts med ett mätintervall på 2 cm. På varje observationssträcka mäts spårdjupet i minst 9 tvärprofillinjer. Profilerna är 4 m långa med början i ytterkant på mittlinjen och över K1 för att sluta något ut på vägrenen. Vissa profillinjer har sorteras bort ur sammanställningen pga. att lagningar på slitlagerbeläggningen har skett i dessa profiler. Spårdjupet beräknas enligt trådprincipen. Resultaten av spårdjupsmätningen redovisas som medelvärden per sträcka i figur 4 och 5. I bilaga 2 redovisas representativa tvärprofiler för respektive sträcka vid mätningen hösten I figur 4 visas resultaten från betongkonstruktionerna och i figur 5 resultat från asfaltkonstruktionerna. Sträcka 11 och 15 har åtgärdats under uppföljningsperioden, varför dessa kurvor har ett avvikande utseende. 20 VTI rapport 632

25 Figur 3 Tvärprofilmätning med Primal. Spårdjup/ojämnhet (mm) Btg 16 2 Btg 16 2X Btg 8 3 Btg 16 3X Btg porfyr 4 Arm btg 16 5 Arm btg 8 Mättillfälle Figur 4 Spårdjup från tvärprofilmätning med PRIMAL. Betongkonstruktioner (BÖ). VTI rapport

26 Spårdjup (mm) Mättillfälle 6 Referens 7 Nät i AG 8X CBÖ 8 CBÖ 9 CBÖ 10 Referens 11 Nät på AG 12 Referens 13 FAS 14 FAS 15X Ref porfyr 15 Referens Figur 5 Spårdjup från tvärprofilmätning med PRIMAL. Konstruktioner med slitlager av asfaltbetong (GBÖ + CBÖ). Sträcka 11 och 15 är åtgärdade 2005 respektive Vid den senaste tvärprofilmätningen oktober 2006, efter tio års trafik, är det fortfarande liten spårbildning på betongsträckorna. Den spårbildning som finns på betongsträckorna har orsakats av dubbdäcksslitage. I flera mätta tvärprofiler är det svårt att upptäcka någon tydlig trafikbetingad spårbildning. Av sträckorna med asfaltslitlager är det CBÖsträckorna och FAS-sträckorna som har den minsta spårbildningen och referenssträckorna som har den största spårbildningen. På asfaltsträckorna är det vänstra spåret tydligt och djupast. I detta sidoläge sammanfaller spårbildningen orsakad av personbilarnas dubbdäcksslitage och deformation av den tunga trafiken. Det högra spåret är i flera profiler brett och det maximala spårdjupets läge på profilen kan variera från profil till profil. Det breda spåret orsakas av att slitaget från personbilarna och deformationerna från lastbilarna inte sker i samma sidoläge pga. skillnaden i spårvidd. Tvärprofilen på sträcka 14 (FAS) hade redan från början ett häng vilket medförde att ett spårdjup uppmättes redan innan sträckan trafikerats som framgår av första årets mätning i figur Profilmätning med mätbil RST Spårdjupsmätning har även utförts med mätbil RST (figur 6) enligt Vägverkets metodbeskrivning 111:1998 Vägytemätning av objekt. Resultatet av utförda mätningar redovisas i figur 7 8. Samtliga mätningar är utförda på sensommaren/hösten. Mätningar utfördes inte 2000, 2004 och 2005 pga. budgetrestriktioner. De redovisade värdena är medelvärde per sträcka av maximalt spårdjup per 20 m i vänster eller höger hjulspår vid en mätbredd på 3,2 m. 22 VTI rapport 632

27 Figur 6 VTI:s mätbil RST Spårdjup (mm) Btg 16 2 Btg 16 2X Btg 8 3 Btg 16 3X Btg porfyr 4 Arm btg 16 5 Arm btg Mättillfälle Figur 7 Medelspårdjup på betongsträckor mätt med RST. VTI rapport

28 Spårdjup (mm) Mättillfälle Åtgärdade sträckor 6 Referens 7 Nät i AG 8X CBÖ 8 CBÖ 9 CBÖ 10 Referens 11 Nät på AG 12 Referens 13 FAS 14 FAS 15X Ref porfyr 15 Referens Figur 8 Medelspårdjup på asfaltsträckor mätt med RST. Spårdjup är det mått på jämnhet i tvärled som tidigare användes i VÄG 94 för att sätta kravnivåer vid nybyggnad. Kraven i VÄG 94 gällde endast vid trafikpåsläpp. Kraven är formulerade som max tillåtet medelspårdjup för 20 m-sträcka resp. 400 m-sträcka. I bilaga 5 redovisas värdena för medelspårdjupen för observationssträckorna, dvs. 200 m- sträckor och i två fall 100 m-sträckor och är således inte direkt jämförbara med kraven. Det kan ändå vara av visst intresse att jämföra resultaten i tabellen i bilaga 5 med kraven i VÄG 94. I VÄG 94 anges krav på jämnhet i tvärled vid trafikpåsläpp, varvid spårdjupet som medelvärde för 20 m-sträcka inte får överskrida 3,0 mm och som medelvärde för 400 m-sträcka inte får överskrida 2,5 mm vid mätning med mätbil. Som framgår av resultaten i tabell 4 från mätning hösten 1996, kort efter trafikpåsläpp, uppgår spårdjupen på sträckorna med slitlager av asfalt, i samtliga fall utom ett, till mer än 2,5 mm. Sex av tolv sträckor har större spårdjup än 3,0 mm. Det förefaller alltså sannolikt att merparten av asfaltsträckorna inte klarade jämnhetskravet vid trafikpåsläpp. Betongsträckorna visar genomgående lägre spårdjup och det är sannolikt att flertalet sträckor klarade kravet Dubbslitage I tabell 4 och figur 10 redovisas resultatet av utförd slitagemätning för vintrarna sedan vägen öppnades för trafik fram t.o.m. 2003, dvs. 1996/1997, 1997/1998, 1998/1999, 1999/2000, 2000/2001 och 2002/2003. Vintern 2001/2002 utfördes ingen slitagemätning. Dubbslitaget mäts med VTI:s Laserprofilometer (figur 9) som mäter ytans tvärprofil i en meter långa delsektioner. Laserprofilometern fixeras i slitlagerbeläggning genom installerade fästen på respektive meter. Ytan mäts höst och vår med hög precision 24 VTI rapport 632

29 (1/100 mm) med ca 410 registrerade mätvärden per meter. Skillnaden i uppmätt ytprofil höst och vår utgör det som slitits bort av dubbdäckstrafik under vintern. Längden på slitagemätningsprofilerna är 4,0 m, vilket är det samma som profillinjerna mätta med Primal. Antal mätta slitagelinjer per sträcka är 5 st. Värdena i tabell 4 är medelvärden av fem värden för vänster och höger spår. Dessa slitagevärden i vänster och höger spår är ett beräknat medelslitage på en mätbredd av 0,5 meter över de punkter där maximalt spårdjup uppmätts vid Primalmätningen. Det bör påpekas att det uppmätta maximala spårdjupet inte alltid sammanfaller med det största slitaget i spåret. Det gäller främst det högra spåret på asfaltsträckorna. Figur 9 Slitagemätning med laserprofilometer. VTI rapport

30 Tabell 4 Slitage vintern 1996/1997, 1997/1998, 1998/1999, 1999/2000, 2000/2001 och 2002/2003. Medelvärde för slitage i vänster och höger hjulspår samt ackumulerat slitage Uppskattat värde för 2001/2002. Sträcka 1996/ / / / / /02* 2002/03 Betongsträcka Ackumulerat Btg 16 0,44 0,21 0,15 0,19 0,12 0,22 0,33 1,65 2 Btg 16 0,35 0,23 0,13 0,18 0,10 0,22 0,34 1,54 2X Btg 8 0,33 0,27 0,20 0,19 0,30 0,28 0,25 1,82 3 Btg 16 0,37 0,24 0,23 0,23 0,34 0,32 0,31 2,02 3X Btg porfyr 0,30 0,13 0,08 0,03 0,13 0,14 0,14 0,93 4 Arm btg 16 0,46 0,26 0,22 0,15 0,27 0,25 0,23 1,83 5 Arm btg 8 0,40 0,33 0,29 0,22 0,30 0,28 0,25 2,06 Asfaltsträcka 6 Referens 1,07 0,29 0,23 0,45 0,35 0,40 0,45 3,22 7 Nät i AG 1,06 0,29 0,15 0,42 0,27 0,35 0,43 2,98 8X CBÖ 1,11 0,45 0,28 0,45 0,34 0,38 0,42 3,42 8 CBÖ 1,03 0,36 0,39 0,37 0,38 0,39 0,40 3,31 9 CBÖ 1,08 0,49 0,36 0,43 0,42 0,42 0,42 3,44 10 Referens 1,32 0,44 0,35 0,26 0,40 0,44 0,48 3,67 11 Nät på AG 1,17 0,42 0,28 0,16 0,30 0,30 0,30 2,91 12 Referens 1,02 0,48 0,33 0,19 0,21 0,26 0,32 2,81 13 FAS 0,72 0,28 0,29 0,09 0,16 0,27 0,38 2,18 14 FAS 1,01 0,31 0,43 0,26 0,38 0,42 0,45 3,25 15X Ref porfyr 1,11 0,32 0,26 0,10 0,17 0,22 0,26 2,42 15 Referens 1,40 0,46 0,54 0,54 0,57 0,44 0,31 4,25 * Uppskattat slitagevärde som medelvärde av föregående och efterföljande vinter. 26 VTI rapport 632

31 1,60 Slitage, mm 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0, År 1 Btg 16 2 Btg 16 2X Btg 8 3 Btg 16 3X Btg porfyr 4 Arm btg 16 5 Arm btg 8 6 Referens 7 Nät i AG 8X CBÖ 8 CBÖ 9 CBÖ 10 Referens 11 Nät på AG 12 Referens 13 FAS 14 FAS 15X Ref porfyr 15 Referens Figur 10 Medelvärden av uppmätt slitage i höger och vänster hjulspår. I bilaga 4 redovisas ackumulerat slitage i höger respektive vänster hjulspår samt ackumulerat medelslitage för hela profilbredden. 5.2 Jämnhet i längdled Åtta mätningar av jämnheten i längdled med mätbil RST enligt Vägverkets metodbeskrivning 111:1998 har hittills utförts År 2000, 2004 och 2005 utfördes ingen mätning. Resultatet uttryckt som IRI-värde för vänster respektive höger spår samt medelvärden av båda spåren för respektive sträcka redovisas i figur 11 och 12 samt i bilaga 5. VTI rapport

32 IRI Btg 16 2 Btg 16 2X Btg 8 3 Btg 16 3X Btg porfyr 4 Arm btg 16 5 Arm btg Mättillfälle Figur 11 Jämnhet i längdled IRI på betongsträckor. 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0, IRI 6 Referens 7 Nät i AG 8X CBÖ 8 CBÖ 9 CBÖ 10 Referens 11 Nät på AG 12 Referens 13 FAS 14 FAS 15X Ref porfyr 15 Referens Mättillfälle Figur 12 Jämnhet i längdled IRI på asfaltsträckor. Sträcka 11 och 15 åtgärdades 2005 respektive VTI rapport 632

33 5.3 Friktion Friktionen har mätts på samtliga observationssträckor med VTI:s Saab Friction Tester (figur 13). Mätningen har utförts vid en hastighet av 70 km/h på befuktad yta (0,5 mm vattenfilm) enligt VV metodbeskrivning 104:1990. Figur 13 Friktionsmätning med SAAB Friction Tester. Friktionen har mätts i det högra körfältet i södergående körriktning i höger hjulspår. Den första mätningen gjordes några veckor efter det att trafiken släppts på. Mätningar har sedan utförts fram till hösten 2006 och resultaten för vår- respektive höstmätningar framgår av figur ,00 0,90 Friktionstal 0,80 0,70 0,60 0,50 0, Mättillfälle 1 Btg 16 2 Btg 16 2X Btg 8 3 Btg 16 3X Btg porf 4 Arm btg 16 5 Arm btg 8 Figur 14 Friktionsmätningar på sträckor med betongbeläggning. VTI rapport

34 1,00 0,90 Friktionstal 0,80 0,70 0,60 0,50 0, Mättillfälle 6 Referens 7 Nät i AG 8X CBÖ 8 CBÖ 9 CBÖ 10 Referens 11 Nät på AG 12 Referens 13 FAS 14 FAS 15X Ref porf 15 Referens Figur 15 Friktionsmätningar på sträckor med asfaltbeläggning. Mätningen visar att friktionen på samtliga sträckor förutom sträcka 3X (oförändrad) förbättrades under första vintern. Detta överensstämmer inte med vad som tidigare uppmätts på den frilagda betongbeläggningen på delen E6 Heberg Långås. Där minskade friktionen under första vintern. På nylagd betongbeläggning uppmättes där friktionsvärden på ca 0,9 vilket kan jämföras med ca 0,6 på delen Fastarp Heberg. Friktionsmätningarna under 1998 visar att friktionen har försämrats något från de värden som uppmättes våren 1997 för att 1999 åter stiga till samma nivå, eller något högre, som Mätningen våren 2001 ger något lägre friktionsvärden än tidigare på betongsträckorna medan friktionen på asfaltsträckorna har en så gott som oförändrad friktion. Mätningen hösten 2001 visar att friktionen har sjunkit på samtliga sträckor och är på vissa sträckor nära eller faktiskt under gränsvärdet 0,5 för att därefter åter stiga till mellan 0,6 och 0,9 vid senaste mätningarna Enligt friktionskraven i VÄG 94 och ATB VÄG ska medelvärdet av friktionstalet på en 20 m sträcka överstiga 0,5 vid mätning enligt VV metodbeskrivning 104 Bestämning av friktion på belagd väg. 5.4 Buller Buller från motorfordon härrör dels från fordonens kraftpaket (motor, transmission m.m.), dels från kontakten mellan rullande hjul och vägyta. Bullret upplevs både inne i fordonet och vid sidan av vägen. I detta fall behandlas endast buller som kommer från kontakten mellan rullande hjul och vägyta. För fritt flytande trafik vid hastigheter km/h kan man betrakta skillnader i däck/vägbanebuller, mätta enligt denna metod, såsom representativa för totalt trafikbuller. 30 VTI rapport 632

35 Figur 16 Mätvagn, Tiresonic Mk2, för bullermätning med ljudisolerad huv öppen. Mätningarna av däck/vägbanebuller har utförts av Technical University of Gdansk (TUG) med en personbilsdragen mätvagn, Tiresonic Mk2 (figur 16) enligt CPXmetoden (Close Proximity Method) i överenstämmelse med relevanta delar av ISO/CD vid olika hastigheter (70 och 90 km/h) och med sommardäck och dubbat vinterdäck. Mätvagnen har ett frirullande testhjul som sitter inuti en ljudavskärmad kammare. Ljudnivån mäts och registreras av två mikrofoner ca 2 dm från testhjulets ena sida. En av fördelarna med mätmetoden är att störande ljud utanför kammaren blir försumbart. Vid mätningen registreras endast däck/vägbanebuller. Någon mätning av däck/vägbanebuller har inte utförts sedan Den första mätningen gjordes på nylagd asfalt- och betongbeläggning i oktober Mätningen har upprepats hösten 1997 och hösten 1999 på beläggning som varit utsatt för trafik under ett- respektive tre år. På asfaltbeläggningen har mätning utförts på två stycken beläggningstyper, ABS16/B85 med kvartsit och Viacotop 16 med porfyr. På betongbeläggningen har mätningarna utförts på tre olika beläggningstyper, betong med Dura-Splitt 16 mm, betong med Dura-Splitt 8 mm och betong med porfyr 16 mm. Betongbeläggningarna har utförts med frilagd ballast i ytan vilket innebär att finmaterialet (cementbruket) tvättas bort från ytan och stenarna exponeras. Tekniken har använts för att ge en lägre bullernivå på betongbeläggning. Den mindre stenstorleken (8 mm) har använts på sträckor där vägen passerar samhällen för att ytterligare minska bullret. I figur 17 nedan visas en sammanställning av resultaten som uppmättes vid 90 km/h för olika slitlagertyper. VTI rapport

36 Ljudnivå, db(a) Sommardäck Michelin -96 Sommardäck Michelin -97 Sommardäck Michelin -99 Dubbat vinterdäck Gislaved -96 Dubbat vinterdäck Gislaved -97 Dubbat vinterdäck Gislaved Betong 16 mm Durasplit Betong 16 mm Porfyr Betong 8 mm Durasplit Asfalt 16 mm kvartsit Asfalt 16 mm Porfyr Beläggningstyp Figur 17 Bullermätning med mätvagn vid 90 km/tim. 5.5 Strukturellt tillstånd Genom provbelastning med fallviktsapparat och okulär besiktning har provsträckornas strukturella tillstånd dokumenterats. Fallviktsmätning har utförts på hösten , förutom 2000, 2002, 2004 och 2005, på sträckorna med asfaltbeläggning (sträcka 6 15). Sträckorna med betongbeläggning har endast mätts en gång, när vägen var ny. Den okulära besiktningen av samtliga provsträckor har utförts vid samtliga mättillfällen (normalt vår och höst) sedan Provbelastning med fallvikt Vid mätningarna har använts VTI:s fallvikt av typen KUAB (figur 18) och med en belastning på 50 kn. Mätningen har utförts enligt Vägverkets metodbeskrivning 112:1998 och analysen har utgått från metodbeskrivning 114:2000. Nedan visas resultaten från belastning i och mellan hjulspåren för SCI300 och D900 där SCI300 är skillnaden mellan ytdeflektionen under belastningsplattan och ytdeflektionen 300 mm från belastningsplattan och D900 är ytdeflektionen 900 mm från belastningsplattan. 32 VTI rapport 632

37 Figur 18 VTI:s fallviktsapparat vid mätning på E6 Fastarp SCI (µm) Str 6 Str 7 Str 8X Str 8 Str 9 Str 10 Str 11 Str 12 Str 13 Str 14 Str 15X Str Figur 19 SCI300 vid FWD mätning i höger hjulspår. VTI rapport

38 SCI (µm) Str 6 Str 7 Str 8X Str 8 Str 9 Str 10 Str 11 Str 12 Str 13 Str 14 Str 15X Str Figur 20 SCI300 vid FWD mätning mellan hjulspår D900 (µm) Str 6 Str 7 Str 8X Str 8 Str 9 Str 10 Str 11 Str 12 Str 13 Str 14 Str 15X Str Figur 21 Deflektion D900 vid FWD mätning i höger hjulspår. 34 VTI rapport 632

39 D900 (µm) Str 6 Str 7 Str 8X Str 8 Str 9 Str 10 Str 11 Str 12 Str 13 Str 14 Str 15X Str Figur 22 Deflektion D900 vid FWD mätning mellan hjulspår. Värdet på SCI300 ger en indikation om överbyggnadens styvhet och D900 en indikation på undergrundens elastiska egenskaper. Generellt kan man säga att lägre värden betyder bättre förhållanden, dvs. mindre risk för sprickbildning i beläggningen pga. utmattning (SCI300) respektive mindre risk för deformationer (D900) Okulär besiktning av strukturellt tillstånd Grusbitumenöverbyggnad (GBÖ) Observationssträckorna av GBÖ har inspekterats vid varje mättillfälle med avseende på sprickor och övriga skador. Generellt är sträckorna i bra skick men det förekommer en viss stenlossning från slitlagret på en del avsnitt. På ett flertal sträckor har slitlagret släppt i hjulspåren, vanligtvis höger hjulspår, ovanpå de folier som ligger i beläggningen för tjockleksmätning med Stratotestmätare. De första skadorna uppstod under vintern 1999/2000 och observerades första gången vid inspektionen i april Flera lagningar har sedan utförts allt eftersom skadorna uppstått. Hösten 2006 finns det lagningar av denna typ på sträcka 6, 7, 8, 10, 12, 13, 14 och 15X. Den här typen av skador lagas vanligtvis först provisoriskt under vintern och våren för att sedan under sommaren lagas mer permanent genom urfräsning av de skadade partierna och sedan läggning av ny asfaltmassa (figur 23). VTI rapport

40 Figur 23 Exempel (sträcka 12) på vanligt förekommande lagning av slitlagerbeläggning. Förutom skadorna ovan har sträcka 11 med stålarmering uppvisat omfattande skador bestående av ett stort antal fina tvärgående sprickor med ca 2 m mellanrum. Den första sprickan observerades våren Sedan ökade hela tiden antalet sprickor så att år 2003 var det ca 25 sprickor med olika längd (figur 24) för att fram till sommaren 2005 vara helt uppsprucken med tvärgående sprickor varannan meter på i stort sett hela sträckan. I tidigare skede utfördes ett flertal lagningar i hjulspår och tvärs över vägen som troligen orsakats av att slitlagret är för tunt på armeringen och därmed har slitlagerbeläggningen släppt. Sommaren 2005 åtgärdades sträckan med ny slitlagerbeläggning. 36 VTI rapport 632

41 Figur 24 Observerad sprickbildning våren 2003 på sträcka 11, med stålarmering under slitlagret. Observera rostfläckarna som kommer från underliggande stålarmering. På referenssträcka 15 förekom det fram till sommaren 2006 ett relativt omfattande stensläpp från slitlagret. Liksom på flera andra sträckor förekom det ett par lagningar som orsakats av att slitlagerbeläggningen lossnat ovanpå folierna för stratotestmätning. Sommaren 2006 åtgärdades sträckan med en ny remixad slitlagerbeläggning. Cementbitumenöverbyggnad (CBÖ) Observationssträckorna med överbyggnad bestående av CBÖ (8X, 8 och 9) har inspekterats med avseende på sprickor och övriga skador. Inga sprickor kunde observeras på CBÖ-sträckorna fram till och med hösten På våren 1998 noterades de första tunna tvärsprickorna på sträcka 8X och 8 och från hösten 1998 noterades även sprickor på sträcka 9. Under 2002 gjordes en försegling med bitumen på de sprickor som fanns då (figur 25). Sedan har den förseglingen även kompletterats 2003 för att 2006 i stort sett vara bortsliten. I bilaga 6 redovisas protokollet från den senaste inspektionen, hösten 2006, på de tre sträckorna med CBÖ. Nedan följer en noggrannare beskrivning av sprickutvecklingen på respektive sträcka med CBÖ. Sträcka 8X: Vid inspektionen hösten 1998 noterades tvärgående sprickor i fyra sektioner. Sprickorna var endast delvis utvecklade (de löpte ej sammanhängande tvärs hela körfältsbredden på 7,0 m). Under 1999 utvecklades dessa fyra sprickor ytterligare så att de sammanhängande löpte över nästan hela vägbredden. Även nya sprickor noterades i två tvärsektioner. Fram till inspektionen hösten 2000 hade det tillkommit ytterligare tre tvärgående sprickor som löpte helt eller delvis över körfältsbredden. I den södra änden av sträckan fanns också en längsgående spricka i vänster hjulspår. Sprickan fortsatte även söder om observationssträcka 8X och fram till norra ändan av sträcka 8. Hösten 2000 fanns på sträcka 8X totalt nio tydligt framträdande tvärgående sprickor. Sedan dess har det inte hänt så mycket med sprickutvecklingen. En del korta sprickor har ut- VTI rapport

42 vecklats vidare och den längsgående sprickan i söder har också vandrat vidare. Sprickorna har också blivit något vidare och allvarligare med åren. Vid inspektion våren 2003 fanns också två ytterligare korta fina tvärgående sprickor. På våren 2005 upptäcktes också ytterligare en längsgående spricka. Den finns i vänstra hjulspåret i den norra änden av sträckan. Även ytterligare någon kort längsgående spricka förekommer vid inspektion Totalt har sträckan vid senaste inspektionen hösten 2006 ca tio långa och ett par korta tvärgående sprickor samt två långa längsgående (figur 26) och någon enstaka kort längsgående spricka. Sträcka 8: Hösten 1998 fanns en fullt utvecklad och två delvis utvecklade tvärgående sprickor. År 1999 löpte dessa tre sprickor över nästan hela körfältsbredden samt att det fanns ytterligare tre fina korta sprickor på sträckan. Till våren 2000 hade sprickorna fortsatt att utvecklas och det hade också tillkommit fem nya tvärgående sprickor. Hösten 2000 fanns på sträcka 8 totalt tio tvärgående sprickor som löpte helt eller delvis över körfältsbredden samt även ett par fina korta sprickor. Vid inspektion hösten 2001 har det tillkommit en kort fin spricka i hjulspår samt att någon kort spricka fortsatt att utvecklas och löpte över nästan hela körfältsbredden. Några av de tidigare registrerade sprickorna har också blivit betydligt vidare och det finns tendens till fina längsgående sprickor i anslutning till den tvärgående. Sprickorna har fortsatt att utvecklas och det har även tillkommit nya sprickor. Hösten 2003 fanns det 15 tvärgående sprickor som löper helt eller delvis över hela vägbredden på sträcka 8. Fram till senaste inspektionen 2006 har det tillkommit ytterligare en spricka, totalt 16 sprickor, som tydligt löper över hela körfältet. Det finns också ett antal kortare tvärgående sprickor. Den från 2000 registrerade längsgående sprickan i vänster hjulspår i norra änden som huvudsakligen finns mellan sträcka 8X och 8 har fortsatt att utvecklas. Den löper nu ca 10 m in på sträcka 8. År 2004 startade också en längsgående spricka mitt på sträckan som sedan dess har utvecklats vidare. Vid senaste inspektionen 2006 fanns det två längre tydliga längsgående sprickor i vänster hjulspår samt någon enstaka kort längsgående spricka. Sträcka 9: Hösten 1998 fanns endast tre mycket korta tvärsprickor. Till hösten 1999 hade sprickorna ökat till totalt fem delvis utvecklade tvärsprickor. Vid inspektionen våren 2000 noterades totalt nio tvärgående sprickor varav de flesta löpte över hela körfältsbredden. Samma sprickutbredning noterades vid inspektionen på hösten Under följande år fram till hösten 2001 har det sedan tillkommit en kort fin spricka i vänster hjulspår och ett par av de befintliga korta sprickorna har fortsatt att utvecklas till att löpa över hela körfältsbredden. Vid inspektionen hösten 2003 fanns det tio tvärgående sprickor som löpte helt eller delvis över hela vägbredden. Mellan 2003 och 2006 har det tillkommit ytterligare en tvärgående spricka så att det vid senaste inspektionen 2006 fanns 11 tydliga långa tvärgående sprickor samt någon enstaka kort spricka. Några längsgående sprickor kunde inte upptäckas vid senaste inspektionen. På samtliga tre sträckor med CBÖ (8x, 8 och 9) förekommer det en omfattande sprickbildning på vägrenen i ett längsgående stråk strax utanför kantlinjen. Man kan misstänka att de längsgående sprickorna sammanfaller med den längsgående kanten på det cementstabiliserade bärlagret, där grusbärlagret tar vid på vägrenen. 38 VTI rapport 632

43 Figur 25 Tvärgående sprickbildning 2003 på CBÖ-sträckorna som förseglats med bitumen. VTI rapport

44 Figur 26 Längsgående sprickbildning i vänster hjulspår 2006 på CBÖ-sträckorna 8 och 8X. Betongöverbyggnad (BÖ) Oarmerad betong: Observationssträckorna med oarmerad betongbeläggning har inspekterats vid varje mättillfälle med avseende på sprickor och ytskador. Generellt är sträckorna i gott skick. Det finns dock en del små stensläpp i vissa fogar men det är endast av ringa omfattning. Det har dock för ett par år sedan börjat förekomma en del skador på avsnitt utanför observationssträckorna i form av längsgående sprickor i höger hjulspår. Omfattningen av dessa sprickor har också ökat under de senaste åren. Vid inspektion våren 2005 upptäcktes de första korta fina sprickorna på sträcka 2X (figur 27). Efter det och fram till senaste inspektionen hösten 2006 har sprickor utvecklats ytterligare så att de totalt motsvarar ca hälften av sträckans längd på 100 m. 40 VTI rapport 632

45 Figur 27 Längsgående sprickbildning i höger hjulspår 2006 på sträcka 2X. De skador som för övrigt finns i anslutning till observationssträckorna med betongbeläggning är belägna på vägrenen med asfaltbeläggning som ansluter till betongbeläggningen och då kanske främst på sträcka 1. Skadorna beror antagligen på att vatten runnit ner och spolat bort bärlagret på vägren med följd att asfaltbeläggningen har spruckit och krackelerat (figur 28). Generellt är fogen mellan körbanans betongbeläggning och vägrenens asfaltbeläggning väldigt vid och öppen vilket medför att mycket vatten rinner ner och skadar vägrenen. Fogen mellan betongbeläggningen och vägrenen förseglades med bitumen sent på hösten 2005 utan ett helt lyckat resultat. Eftersom fogen var väldigt vid lyckades inte bituminet helt täta fogen utan det finns fortfarande vissa möjligheter för vatten att tränga ner och skada vägkonstruktionen. VTI rapport

46 Figur 28 Längsgående fog mellan betongbeläggning och asfaltbeläggning på vägrenen Armerad betong: För den kontinuerligt armerade betongbeläggningen har sprickutvecklingen följts sedan vägen var ny. I figur 30 framgår utvecklingen av antal tvärgående sprickor på respektive observationssträcka. Figuren visar att merparten av sprickorna uppkom redan under första året. De efterföljande åren var ökningen av antal sprickor måttlig men ökningen har under de senaste åren åter ökat något. Sträcka 4 (figur 29) har något större antal sprickor än sträcka 5, men skillnaden har i stort sett varit konstant efter det initiala sprickskedet. 42 VTI rapport 632

47 Figur 29 Exempel på sprickbildning hösten 2006 på sträcka 4 med kontinuerligt armerad betong Totalt antal sprickor str4 str Figur 30 Sprickutveckling för sträcka 4 och 5, kontinuerligt armerad betong, antal tvärgående sprickor vid olika tidpunkter. VTI rapport